DE2713034C3 - Arrangement for fastening the impeller of a flow machine on a shaft - Google Patents
Arrangement for fastening the impeller of a flow machine on a shaftInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Befestigen des Laufrades einer Strömungsmaschine auf einer Welle, bei der das Laufrad mittels eines zwischen der Nabe des Laufrades und der Welle eingebrachten, aushärtenden Kunststoffes kraftschlüssig befestigt ist und zwischen der Welle und der Nabe jeweils mindestens ein Bereich mit engem und ein Bereich mit weitem Spiel ausgebildet ist, wobei der Bereich mit weitem Spiel voll innerhalb der Nabe liegt und das enge Spiel so gewählt ist, daß durch dieses eine Zentrierung des Laufrades erfolgt.The invention relates to an arrangement for fastening the impeller of a turbomachine a shaft in which the impeller is inserted between the hub of the impeller and the shaft, hardening plastic is firmly attached and between the shaft and the hub, respectively at least one area with narrow and one area with wide clearance is formed, the area with wide play lies fully within the hub and the close play is chosen so that a centering through this of the impeller takes place.
Eine solche Anordnung ist durch die US-PS 21 49 435 bekannt. Bei dieser Anordnung ist die Nabe des Laufrades einer Kreiselpumpe durch einen rohrförmigen Ansatz axial verlängert. An zwei axial gegeneinander versetzten Stellen sind in der Bohrung des rohrförmigen Ansatzes radial gerichtete Vorsprünge ausgebildet, die bis an die Welle heranragen. Im übrigen Bereich ist der Durchmesser der Bohrung größer als der Wellendurchmesser, so daß in diesem Bereich zwischen dem Ansatz und der Welle ein Hohlraum besteht. In der eigentlichen Nabe des Laufrades ist eine Nische vorgesehen, in die über eine zwischen der Bohrung der Nische vorhandene Durchstecköffnung ein besonders geformtes Kopfstück der Welle einsteckbar ist. Zur Befestigung des Laufrades wird vor dem Aufstecken desselben auf die Welle durch die Bohrung des rohrförmigen Ansatzes ein aushärtender Kunststoff in die Nische eingebracht. Eim Einführen des Kopfstückes in die Nische wird der Kunststoff zum Teil aus dieser verdrängt und dringt dabei teilweise in den zwischen Welle und rohrförmigem Ansatz bestehenden Hohlraum. Such an arrangement is known from US Pat. No. 2,149,435. In this arrangement, the hub of the The impeller of a centrifugal pump is axially extended by a tubular extension. On two axially against each other offset points are radially directed projections in the bore of the tubular extension formed, which protrude up to the shaft. In the remaining area, the diameter of the hole is larger than that Shaft diameter, so that there is a cavity in this area between the extension and the shaft. In the The actual hub of the impeller is provided with a niche, into which there is a between the bore of the Niche existing through opening a specially shaped head piece of the shaft can be inserted. To the The impeller is fastened through the bore of the before it is slipped onto the shaft tubular approach a hardening plastic introduced into the niche. When inserting the head piece The plastic is partly displaced into the niche and partly penetrates into the niche Shaft and tubular extension existing cavity.
Bei dieser bekannten Anordnung muß das Laufrad stets mit senkrecht nach oben weisendem Ansatz auf die Welle aufgesteckt werden, da sonst der in die Nische eingebrachte Kunststoff herausläuft Das Laufrad muß somit bei der Montage hochgehoben werden. Das Verdrängen des Kunststoffes aus der Nische über enge Spalte erfordert einen zusätzlichen Kraftaufwand. Außerdem ist ein spezielles axiales Ausrichten des Laufrades bei dieser Art der Befestigung nicht möglich.In this known arrangement, the impeller must always with a vertically upward approach to the Shaft, otherwise the plastic introduced into the niche will run out. The impeller must thus be lifted during assembly. The displacement of the plastic from the niche over narrow Column requires additional effort. In addition, a special axial alignment of the Impeller not possible with this type of attachment.
Bei Seitenkanalverdichtern liegt grundsätzlich eine andere Anordnung des Laufrades auf der Welle vor. Hier tritt die Welle durch die Nabe des Laufrades hindurch und das Laufrad muß zur Erzielung von möglichst engen Spalten zwischen Gehäuse und Laufrad entsprechend in axialer Richtung auf der Welle ausgerichtet werden. Es besteht somit die Forderung, trotz kostengünstiger Fertigung einen möglichst engen Spalt zu erzielen, um auf diese Weise die Spaltverluste klein zu halten. Insbesondere bei mehrstufigen Seitenkanalverdichtern ist der Aufwand für die genaue Einstellung der Spalte zwischen den Laufrädern und den Gehäusewänden sehr groß, weil die Summe üblicher Herstelltoleranzen leicht die zulässige Lageabweichung der Laufräder übersteigen kann. Daher muß auf eine exakte Ausrichtung des Laufrades auf der Welle besonders geachtet werden.In the case of side channel blowers, the impeller is arranged differently on the shaft. Here the shaft passes through the hub of the impeller and the impeller has to achieve The narrowest possible gaps between the housing and the impeller in the axial direction on the shaft be aligned. There is thus the requirement to have as narrow as possible despite cost-effective production To achieve gap in order to keep the gap losses small in this way. Especially with multi-stage side channel blowers is the effort for the exact adjustment of the gap between the impellers and the Housing walls are very large, because the sum of the usual manufacturing tolerances slightly exceeds the permissible positional deviation the impellers can exceed. Therefore, the impeller must be precisely aligned on the shaft be especially respected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Befestigen des Laufrades einer
Strömungsmaschine auf einer Welle zu schaffen, bei der das Laufrad entsprechend den bei Seitenkanalverdichtern
bestehenden Anforderungen ohne besonderen Kraftaufwand auf der Welle ausgerichtet und montiert
werden kann.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß beim Laufrad eines Seitenkanalverdichters
in der Nabe mindestens eine von der Stirnseite der Nabe ausgehende Längsnut vorgesehen
ist, die den Bereich des weiten Spieles in axialer Richtung zumindest teilweise überragt Durch eine
solche Ausbildung der Laufradnabe ist es möglich, das Laufrad zunächst durch axiales Verschieben exakt auf
der Welle auszurichten. Hierbei wird durch das enge Spiel eine genaue Zentrierung erreicht. Desgleichen
kann das Laufrad ohne besonderen Kraftaufwand in axialer Richtung ausgerichtet werden. Erst nach dem
Ausrichten wird über die Längsnut der aushärtende Kunststoff eingebracht.The invention is based on the object of creating an arrangement for attaching the impeller of a turbo-engine to a shaft, in which the impeller can be aligned and mounted on the shaft without any special effort according to the requirements of side channel compressors.
The object is achieved according to the invention in that at least one longitudinal groove extending from the end face of the hub is provided in the hub of the impeller of a side channel compressor, which at least partially protrudes over the area of wide play in the axial direction it is possible to align the impeller exactly on the shaft by moving it axially. A precise centering is achieved through the close play. Likewise, the impeller can be aligned in the axial direction without any special effort. Only after alignment is the hardening plastic introduced via the longitudinal groove.
Fertigungstechnische Vorteile ergeben sich dadurch, daß das weite Spiel durch verminderten DurchmesserManufacturing advantages result from the fact that the wide play due to the reduced diameter
4r> der Welle gebildet ist. Auf diese Weise wird im Bereich des verminderten Wellendurchmessers zwischen der Welle und der Nabe ein Ringraum gebildet, der über die in der Nabe vorgesehene Längsnut mit dem aushärtenden Kunststoff gefüllt werden kann. Ein seitliches4 r > the shaft is formed. In this way, an annular space is formed in the area of the reduced shaft diameter between the shaft and the hub, which can be filled with the hardening plastic via the longitudinal groove provided in the hub. A side
w Heraustreten des Kunststoffes aus dem Ringraum ist durch den engen Sitz zu beiden Seiten des Ringraumes weitgehend vermieden.w emergence of the plastic from the annulus largely avoided by the tight fit on both sides of the annular space.
Dadurch, daß der Bereich des verminderten Wellendurchmessers asymmetrisch gegenüber der Mitte derBecause the area of the reduced shaft diameter is asymmetrical with respect to the center of the
r> Nabe angeordnet ist, besteht die Möglichkeit, das Laufrad auch umgekehrt auf der Welle anzuordnen, so daß der Seitenkanalverdichter ohne irgendwelche Änderungen für die eine oder andere Drehrichtung gebaut werden kann. Die axiale Länge der Längsnutenr> hub is arranged, there is the possibility of arranging the impeller the other way around on the shaft, see above that the side channel compressor without any changes for one or the other direction of rotation can be built. The axial length of the longitudinal grooves
ho ist hierbei so bemessen, daß die dem Bereich des verminderten Wellendurchmessers abgewandte Längsnut nicht bis in diesen Bereich hineinragt. Damit ist ein Entweichen des Kunststoffes über diese Längsnut verhindert.ho is dimensioned in such a way that the area of the The longitudinal groove facing away from the reduced shaft diameter does not protrude into this area. So that is a Prevents the plastic from escaping through this longitudinal groove.
"r> Anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben.
Mit 1 ist eine Welle bezeichnet, auf der ein in derSubject of the application is described in more detail below "r> Using a shown in the drawings embodiment.
1 with a shaft is referred to on which a in the
Zeichnung nur teilweise dargestelltes Laufrad 2 eines Seitenkanalverdichters angeordnet ist. Die Welle 1 ist hierbei durch die öffnung 3 einer am Laufrad 2 ausgebildeten Nabe 4 hindurchgeführt. In einem ersten axialen Bereich 5 sind der Außendurchmesser der Welle 1 und der Innendurchmesser der öffnung 3 so gewählt, daß sich ein enger Sitz ergibt Durch diesen engen Sitz wird das Laufrad 2 auf der Welle 1 zentriert. In einem zweiten axialen Bereich 6 ist der Außendurchmessar der Welle 1 gegenüber dem Außendurchmesser im ersten Bereich 5 reduziert Auf diese Weise entsteht zwischen der Nabe 4 und der Welle 1 ein Ringraum 7. Dadurch, daß die Länge des zweiten Bereiches 6 so gewählt ist, daß er nicht über das Ende der Nabe 4 vorsteht, ist der Ringraum 7 vollkommen abgeschlossen. Auf beiden Seiten der Nabe 4 ist jeweils eine Längsnut 8 bzw. 9 vorgesehen.Drawing only partially shown impeller 2 of a side channel compressor is arranged. The shaft 1 is passed through the opening 3 of a hub 4 formed on the impeller 2. In a first axial area 5, the outer diameter of the shaft 1 and the inner diameter of the opening 3 are selected so that a tight fit results. The impeller 2 is centered on the shaft 1 through this tight fit. In a second axial area 6, the outer diameter of the shaft 1 is reduced compared to the outer diameter in the first area 5. In this way, an annular space 7 is created between the hub 4 and the shaft 1. The length of the second area 6 is chosen so that it does not protrude beyond the end of the hub 4, the annular space 7 is completely closed. A longitudinal groove 8 and 9 is provided on both sides of the hub 4.
Der Ringraum 7 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einseitig gegenüber dor Mitte des Laufrades 2 versetzt Durch dieses einseitige Versetzen und entsprechende Bemessung der axialen Länge der beiden Längsnuten 8 und 8 wird erreicht daß immer nur eine Längsnut den Ringraum 7 etwas überlappt Der Ringraum kann somit über die entsprechende Längsnut 8 mit aushärtendem Kunststoff 10 gefüllt werden. Soll der Seitenkanalverdichter für die entgegengesetzte Drehrichtung ausgeführt werden, braucht das Laufrad 2 lediglich umgekehrt auf die Welle 1 gesetzt zu werden. Der Ringraum 7 kann dann über die Längsnut 9 gefüllt werden. Ein Entweichen des Kunststoffes über die jeweils gegenüberliegende Längsnut ist durch das einseitige Versetzen des Ringraumes 7 und die entsprechende Längenbemessung de-. Längsnuten 8 und 9 verhindertThe annular space 7 is in the illustrated embodiment on one side opposite the center of the Impeller 2 offset by this one-sided offset and appropriate dimensioning of the axial length of the two longitudinal grooves 8 and 8 is achieved that only one longitudinal groove overlaps the annular space 7 somewhat Annular space can thus be filled with hardening plastic 10 via the corresponding longitudinal groove 8. Intended to the side channel blower is designed for the opposite direction of rotation, impeller 2 is required only to be placed on shaft 1 in reverse. The annular space 7 can then be filled via the longitudinal groove 9 will. The plastic can escape through the opposite longitudinal groove unilateral displacement of the annular space 7 and the corresponding length measurement de-. Longitudinal grooves 8 and 9 prevented
Bei der Montage wird das Laufrad 2 auf die Welle 1 aufgeschoben. Mit Hilfe von Montagelehren kann der axiale Spalt 12 zwischen dem Laufrad 2 und dem Gehäuse 11 des Seitenkanalverdichters leicht eingestellt werden. Danach wird über die entsprechende Längsnut 8 bzw. 9 flüssiger Kunststoff 10 in den Ringraum 7 eingebracht Nach dem Aushärten des flüssigen Kunststoffes 10 ist das Laufrad 2 fest mit der Welle 1 verbunden. Die radiale Dicke des Kunststoffes 10 im Ringraum 7 kann so gewählt werden, daß die Verbindung den bei einer Erwärmung der Teile auftretenden Beanspruchungen standhält. Bei der beschriebenen Anordnung wird ohne zusätzliche Montagehilfsmittel eine gute Zentrizität zwischen dem Laufrad 2 und der Welle 1 sowie eine den auftretenden Belastungen standhaltende Verbindung erreicht.During assembly, the impeller 2 is pushed onto the shaft 1. With the help of assembly jigs, the axial gap 12 between the impeller 2 and the housing 11 of the side channel blower easily adjusted will. Thereafter, liquid plastic 10 is fed into the annular space 7 via the corresponding longitudinal groove 8 or 9 introduced After the liquid plastic 10 has hardened, the impeller 2 is firmly attached to the shaft 1 tied together. The radial thickness of the plastic 10 in the annular space 7 can be chosen so that the Connection withstands the stresses that occur when the parts are heated. In the described arrangement is a good centricity between the without additional assembly aids Impeller 2 and the shaft 1 as well as a connection that can withstand the loads that occur is achieved.
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